지멘스 차저
1. 개요
지멘스 차저(Siemens Charger)는 미국 환경보호청(EPA)의 Tier 4 배기가스 배출 기준을 충족하는 디젤 기관차 시리즈이다. 커민스 QSK95 디젤 엔진을 사용하며, 모델에 따라 4,000~4,400 마력의 출력을 낸다. 최대 속도는 201km/h이며, 유럽의 Vectron 디젤 및 전기 기관차, 암트랙의 ACS-64 전기 기관차와 설계를 공유한다. 미국과 캐나다의 여러 철도 회사에서 운행 중이며, 장거리 운행을 위한 ALC-42, 이중 모드 변형 모델 등 다양한 파생형이 존재한다.
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| 동력 방식 | 디젤-전기 또는 이중 모드 |
|---|---|
| 제작사 | 지멘스 모빌리티 |
| 제작 모델 | ALC-42 ALC-42E SC-44 SCB-40 SCV-42 SC-42DM |
| 제작 기간 | 2016년–현재 |
| 총 생산량 | 393 (주문량 포함, 고객 섹션 참고) |
| AAR 차륜 배열 | B-B |
| UIC 분류 | Bo′Bo′ |
| 대차 | 지멘스 모델 SF4 |
| 차륜 직경 | 1250–1160 mm (새 제품–닳음) |
| 최소 곡선 반경 | 250 ft |
| 축거 | 3 m (대차당) 40.8 ft (대차 중심 간 거리) |
| 길이 | 71.5 ft |
| 폭 | 10 ft |
| 높이 | 14.4 ft |
| 축중 | 67500 lb |
| 동륜 중량 | 100% |
| 기관차 중량 | 120000 kg |
| 연료 종류 | 디젤 |
| 연료 용량 | SC-44/SCB-40: 1800 US gal ALC-42/SCV-42: 2200 US gal |
| 원동기 | 커민스 QSK95 |
| RPM 범위 | 600–1,800 |
| 엔진 형식 | 45° V16, 4행정 사이클 |
| 흡기 방식 | 터보차저 |
| 배기량 | 95 L |
| 견인 전동기 | 지멘스 3상 AC 유도 전동기; 978 hp (각각) |
| 전원 공급 장치 | 660 또는 1,000 kW; 3상, 60 Hz, 480 V AC |
| 실린더 수 | 16 |
| 실린더 크기 | 5.9375 L |
| 변속기 | AC–DC–AC |
| 최고 속도 | 125 mph |
| 출력 | SCB-40: 4000 hp ALC-42/SCV-42: 4200 hp SC-44: 4400 hp |
| 견인력 | 기동: 290 kN 연속: 275 kN |
| 점착 계수 | 4.07 (24.57%) |
| 기관차 제동 장치 | 동적, 회생, 전기 공압 |
| 열차 제동 장치 | 전기 공압 |
| 안전 장치 | 열차 자동 정지 시스템: ACSES II, I-ETMS |
| 참고 | 데이터는 달리 명시되지 않은 경우 다음에 해당함 |
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지멘스의 기관차 -
한국철도공사 8100호대 전기 기관차
한국철도공사 8100호대 전기 기관차는 지멘스 유로스프린터 ES64F형을 기반으로 대우중공업이 제작한 전기 기관차이나, 기술적 및 운영상의 문제로 생산이 중단되어 현재는 간헐적으로 화물 수송에 사용되고 있으며, 국산 전기 기관차 개발에 교훈을 제공하였다. -
지멘스의 기관차 -
지멘스 ACS-64
지멘스 ACS-64는 암트랙과 SEPTA에서 운행되는 전기 기관차로, 노후화된 기관차를 대체하고 수송 수요에 대응하기 위해 개발되었으며, 안전성과 에너지 효율성이 높고 미국 내 생산을 통해 일자리 창출에 기여한다. -
암트랙의 기관차 -
탈고
탈고는 연결식 객차와 가변 궤간 기술로 유명한 스페인 철도 차량 제조 회사로, 가볍고 튼튼한 구조, 틸팅 기술, 고속철도 시장 진출 및 국제적 확장을 특징으로 한다. -
암트랙의 기관차 -
지멘스 ACS-64
지멘스 ACS-64는 암트랙과 SEPTA에서 운행되는 전기 기관차로, 노후화된 기관차를 대체하고 수송 수요에 대응하기 위해 개발되었으며, 안전성과 에너지 효율성이 높고 미국 내 생산을 통해 일자리 창출에 기여한다.
2. 설계
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차저 기관차는 미국 환경보호청(EPA)의 Tier 4 배기가스 배출 기준을 충족하는 커민스(Cummins)사의 16기통 QSK95 4행정 고속 디젤 엔진으로 구동된다. 모델에 따라 출력이 다르며, 최대 운행 속도는 125mph이다.
이 기관차는 유럽에서 사용되는 Vectron 디젤 및 전기 기관차와 암트랙을 위해 제작된 지멘스 ACS-64 전기 기관차와 전체적인 설계를 많이 공유한다.
4개의 IGBT(절연 게이트 양극성 트랜지스터) 전력 인버터가 4개의 교류(AC) 전동기에 각각 전류를 공급한다. 주 동력 장치에서 분리된 정적 인버터는 선두 전력(HEP)을 공급한다. 이 기관차는 또한 회생 제동 기능을 갖추고 있어, 회생 제동으로 생성된 전력을 저항 그리드에서 HEP 및 기관차의 기내 보조 전력 수요로 전환할 수 있다.
2.1. 파생형
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Charger 기관차는 미국 환경보호청(EPA)의 Tier 4 배기가스 배출 기준을 충족하는 커민스(Cummins)사의 16기통 QSK95 4행정 고속 디젤 엔진으로 구동된다. 출력은 모델에 따라 다르다. SCB-40은 4000hp을, SC-44는 4400hp을, SCV-42와 ALC-42는 모두 4200hp를 생산한다. 캘리포니아의 SC-44에는 2층 캘리포니아 차량 및 서프라이너 차량의 높이와 일치하는 지붕 뒤쪽에 공기역학적 스포일러가 있다.
2013년 메트로노스 철도의 정보 요청에 대한 답변으로 지멘스는 메트로노스 철도와 롱아일랜드 철도 그리고 암트랙의 엠파이어 회랑의 시외 서비스에 사용하기 위해 기내 에너지 저장 장치가 있는 듀얼 모드 변형 Charger를 생산할 수 있다고 밝혔다. 이것이 SC-42DM이 된다.
Charger 시리즈는 EMD F125 및 MPI MPXpress MP54AC와 같은 Tier 4 준수 기관차와 경쟁한다. 그러나 Charger 시리즈와 달리 F125와 MP54AC는 고객을 찾는 데 어려움을 겪어 각각 50대 미만을 판매했다.
3. 운행 역사
첫 번째 양산형 SC-44 기관차는 2016년 3월 26일에 공개되었다. 2016년 6월, 지멘스 캘리포니아주 플로린 공장에서 출고된 첫 두 대의 차저 기관차는 콜로라도주 푸에블로의 교통기술센터(TTC)로 이송되어 가속도와 제동 성능 시험을 거쳤다. 첫 번째 브라이트라인 SCB-40 기관차는 2016년 12월 플로리다주에서 시험을 받기 위해 인도되었다.
2017년 2월, 암트랙과 워싱턴주 교통부는 미드웨스트로 향하는 SC-44 기관차 중 한 대를 태평양 북서부의 암트랙 캐스케이드 노선에서 연방 인증을 위한 시험 운행을 시작했다. 4월과 5월에는 미드웨스트와 캘리포니아 북부 노선에서 추가 시험 주행이 실시되었다. 2016년 9월 TTC와 북동부 복도에서 최대 135mph 시험이 실시되어 최대 125mph 운행에 대한 연방 인증을 받았다.
2017년 5월 25일, 캘리포니아 북부의 캐피톨 코리더와 산 호아킨스 노선에서 수익성 시험 운행이 시작되었다. 이 시험 운행 중에는 고장에 대비하여 두 번째 기관차를 함께 운행했다. 2017년 10월 23일, 캘리포니아 북부 기관차는 공식 승인을 받아 단독 운행이 허가되었다. SC-44는 2017년 7월 미드웨스트 노선에서 수익성 시험 운행을 시작했으며, 2017년 8월 24일 히아와사 열차에서 단독 수익 운행을 시작했다. 캐스케이드 노선의 수익 운행은 2017년 11월에 시작되었다.
브라이트라인은 2018년 1월 13일 SCB-40 기관차를 사용하여 수익 운행을 시작했다. MARC용 첫 번째 차저 기관차는 같은 달 시험 운행을 시작했고, 2018년 4월 5일에 수익 운행을 시작했다. 2018년 10월 퍼시픽 서프라이너에서 수익 운행 전 시험 운행이 시작되었고, 그해 말 수익 운행이 시작되었다.
암트랙 장거리 열차용 첫 번째 ALC-42 기관차는 미드웨스트와 엠파이어 빌더 노선에서 광범위한 시험 운행 후 2022년 2월 8일 서행 엠파이어 빌더 열차에 투입되었다. 취역 첫 운행에 투입된 2대의 기관차 중 한 대는 암트랙의 "첫날(Day One)" 헤리티지 도색 기관차 #301이었다.
4. 도입 현황
지멘스 차저는 미국의 여러 철도 회사와 캐나다의 VIA 철도 등에서 도입하여 운영하고 있다. 주요 도입 현황은 다음과 같다.
| 소유주 | 모델 | 주문량 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 알타몬트 코리도어 익스프레스(Altamont Corridor Express) | SC-44 | 4 | 2020년부터 영업 운행 |
| 앰트랙(Amtrak) | ALC-42 | 125 | |
| ALC-42E | 75 | ||
| 앰트랙 미드웨스트(Amtrak Midwest) | SC-44 | 33 | |
| 브라이트라인(Brightline) | SCB-40 | 21 | |
| 캘리포니아 교통부(California Department of Transportation) | SC-44 | 24 | |
| 코스터 | SC-44 | 9 | |
| 코네티컷 교통부(Connecticut Department of Transportation) | SC-42DM | 6 | |
| 엑소 | EC-42 | 10 | F59PH 기관차 대체 예정 |
| MARC | SC-44 | 8 | |
| 메트로노스 철도(Metro-North Railroad) | SC-42DM | 27 | 2027년까지 인도 예정 |
| 온타리오 노스랜드 | 미정(TBD) | 3 | |
| 트리니티 철도 익스프레스(Trinity Railway Express) | SC-44 | 5 | 2026년 여름 인도 예정 |
| 비아 레일(Via Rail) | SCV-42 | 32 | |
| 워싱턴주 교통부(Washington State Department of Transportation) | SC-44 | 11 | 2026년까지 2대 주문 |
| 총계 | 393 | ||
암트랙은 ALC-42E 이중 모드 기관차를 포함한 시외 열차 세트 75편 이상을 구매할 계획이다. ALC-42E는 디젤 엔진으로 모터에 전기를 공급하며, 특수 객차와 연결되어 운영된다. 2024년 2월까지 두 대의 ALC-42E 기관차가 제작 중이었다.
메트로폴리탄 교통국(Metropolitan Transportation Authority, MTA)은 2020년 12월, 차저 디자인 기반의 복합동력 기관차 19대 계약을 승인했다. 이 기관차들은 메트로노스 철도(Metro-North Railroad)에서 사용될 예정이며, 추가로 메트로노스 8대, 코네티컷 교통부(Connecticut Department of Transportation, CTDOT) 6대가 주문되어 총 33대가 되었다.
2022년 1월, 몬트리올의 엑소(Exo)는 노후된 F59PH 기관차를 대체하기 위해 지멘스 차저 10대를 주문했다.
2024년 2월, 트리니티 철도 익스프레스(Trinity Railway Express, TRE)는 통근열차 서비스에 사용할 기관차 5대를 구매했으며, 2026년 여름에 인도될 예정이다.
4.1. 미국
미국에서는 여러 철도 회사들이 지멘스 차저를 도입하여 운영하고 있다.
* 암트랙(Amtrak)은 2018년 12월 21일에 ALC-42 기관차 75대를 주문했으며, 추가로 100대를 더 구매할 수 있는 옵션이 있었다. 2022년 2월에 첫 기관차가 운행을 시작했고, 2024년까지 모두 도입될 예정이었다. ALC-42는 SC-44에 비해 장거리 운행에 적합하도록 개선되었는데, 더 큰 연료 탱크와 디젤 배기액 탱크, 더 큰 사암상자, 더 강력한 헤드엔드 전력 발전기를 갖추고 있다. 2022년 2월 8일, 암트랙은 ALC-42 기관차 50대를 추가로 주문하여 총 125대를 주문했다.
* 일리노이주 교통부(IDOT)는 캘리포니아주, 미시간주, 미주리주, 워싱턴주와 함께 주정부 지원 복선철도 서비스를 위해 32대의 SC-44 기관차를 구매했다. 2015년에는 링컨 서비스 복선철도에서 사용할 기관차 12대를 추가로 주문했다.
* 캘리포니아주는 퍼시픽 서프라이너에서 사용할 기관차 16대를 2015년 11월에 주문했고, 2016년에는 북캘리포니아 서비스를 위해 2대를 더 주문했다.
* 워싱턴주는 2017년 워싱턴 열차 탈선 사고로 손실된 기관차를 대체하고 새로운 열차 세트 구매를 위해 2대를 추가로 주문했다.
* MARC는 2017년 말 납품을 계획으로 8대의 기관차 구매를 요청했고, 2015년 9월 16일에 승인받았다.
* 브라이트라인(Brightline)은 2014년 9월에 SCB-40 기관차 10량을 구매했고, 추가로 11량을 더 구매할 수 있는 옵션이 있었다. SCB-40은 간소화된 전면부가 특징이며, 제거 가능한 노즈 콘 뒤에 전면 연결 장치를 숨기고 있다.
* 노스 카운티 교통국(North County Transit District)은 2018년 6월, 코스터(Coaster) 통근 열차 서비스를 위해 SC-44 기관차 5대 구매를 승인했다. 2019년 6월에 2대, 9월에 2대가 추가로 승인되었다.
4.2. 캐나다
2018년 12월, VIA 철도(Via Rail)는 퀘벡 시티-윈저 회랑(Québec City–Windsor Corridor)에서 사용할 SC-44 기관차 1대씩으로 구동되는 양방향 열차 세트 32대를 주문했다. 이 열차 세트는 벤처 여객 차량을 사용할 것이다.
VIA 철도의 첫 번째 열차 세트는 2021년 9월 29일 온타리오주 사르니아(Sarnia, Ontario)를 통해 캐나다로 들어와 몬트리올(Montreal)에 있는 VIA 철도에 인도되었다. 2021년 5월 VIA 철도가 기관차의 최종 도색 계획을 공개했을 때, 기관차는 SC-44로 지정되었지만, 인도되었을 때 기관차의 명칭은 SCV-42로 변경되었다. 열차 세트는 2022년에 운행을 시작했다.
2022년 12월, 온타리오 주 정부(Government of Ontario)와 온타리오 노스랜드(Ontario Northland)는 티민스(Timmins)와 토론토(Toronto) 간의 노스랜더(Northlander) 여객 서비스를 재개하기 위해 139.5를 투자한다고 발표했다. 정부 보도 자료에 따르면, 시멘스 모빌리티(Siemens Mobility)가 새로운 기차 3대(각각 시멘스 벤처(Siemens Venture) 여객 차량 3량)를 제작하고, 최신 EPA Tier 4 디젤 배기가스 배출 기준을 충족하는 차저(Charger) 기관차와 함께 운행할 것이라고 한다.
5. 대한민국 도입 가능성
(이전 출력이 없으므로 수정할 내용이 없습니다. 이전 출력을 제공해 주시면 지침에 따라 수정하여 출력하겠습니다.)